iw.llcitycouncil.org
מַדָע

מסנן מבוסס גרפן שהומצא לאחרונה הופך מי ים למי שתייה

מסנן מבוסס גרפן שהומצא לאחרונה הופך מי ים למי שתייה



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


מים הם היסוד החשוב ביותר שכל צורת חיים זקוקה לו על מנת להתקיים. כדור הארץ שלנו מורכב מכ- 71 אחוזים מים, אולם צורה גולמית זו של H2O אינה ניתנת לצריכה בגלל המלחים וכימיקלים אחרים החיים בתוכו. צוות חוקרים מאוניברסיטת מנצ'סטר מתכנן לפתור את בעיית הגישה הנוחה למי השתייה על ידי יצירת מסנן קרום תחמוצת גרפן שיכול לסנן מלחים וחומרים אורגניים אחרים ברמה אטומית.

[מקור תמונה: אוניברסיטת מנצ'סטר]

חילוץ גרפן

באופן תיאורטי, גרפן אינו קיים בטבע והוא מאוד לא יציב. אחת הדרכים להפקת גרפן היא באמצעות שיטת הסלוטייפ כאשר כמות קטנה של גרפיט בעל טוהר גבוה נתקעת ומתקלפת בין פיסת סרט דביק או סקוצ'ט. שיטה זו העניקה לחוקרים, מהמכון הלאומי לגרפן (NGI) במנצ'סטר, שכבה אחת של גרפן משכבה מוערמת. הגרפיט מדולל לאלפי שכבות לאחר עקירות חוזרות ונשנות ובסופו של דבר ייצור שכבה שעובי אטום אחד או שניים בלבד.

קרומי תחמוצת גרפן אלה יכולים ליצור חסמים מצוינים בעת עיבוד נוזלים וגזים. הם מסוגלים להפיק ממס אורגני מהמים ולהוציא מים מתערובת גז לרמה מדויקת מאוד. קרום תחמוצת הגרפן הצליח עד כה למנוע את הליום לעבור דרכו, הנחשב לגז הקשה ביותר לחסימה.

היישומים המעשיים של גרפן

גרפן הוא חומר חזק, קל וגמיש המהווה מחסום מצוין לאטומים הקטנים ביותר שקיימים.

קרום תחמוצת הגרפן שפיתחו כבר מסוגל לסנן חלקיקים קטנים, מולקולות אורגניות ומלחים גדולים. עם זאת, המצב הנוכחי של קרום זה אינו מתאים לשימוש בסינון מלחים נפוצים המשמשים בטכנולוגיות התפלה מכיוון שהם דורשים רמת סינון קטנה בהרבה.

צוות המדענים בוחן בימים אלה את הדרכים לשימוש בקרומי גרפן לסינון מים מלוכלכים, בהפרדת פרויקטים של גז והתפלה.

טכנולוגיה זו יכולה להיות מעשית גם לתהליכים תעשייתיים. אריזות מזון ותרופות יכולות להיות מצופות בגרפן אשר יכול לעצור את העברת הלחות והחמצן, מה שמאפשר למזון וטובים מתכלים להיות טריים יותר. ניתן לבטל את פליטת הפחמן הדו חמצני על ידי תחנות כוח באמצעות קרומי גרפן כדי לסנן אותם לפני שהם משוחררים לסביבה.

המטרות העתידיות של גרפן

על פי הערכות האו"ם, עד שנת 2025 14% מאוכלוסיית העולם תתקשה לגשת למים נקיים וראויים לשתייה. לטכנולוגיית קרום תחמוצת הגרפן יש פוטנציאל גדול לסנן מים גולמיים ומלוכלכים בנוחות ברחבי העולם. באופן ספציפי, טכנולוגיה זו תהיה אידיאלית עבור מדינות עולם שלישי שאינן יכולות להרשות לעצמן מתקני התפלה בקנה מידה תעשייתי.

על מנת להתאים ליישומים בקנה מידה גדול, מפתחים קרום תחמוצת גרפן על ידי צוות המדענים, כך שניתן לבנות אותו בקנה מידה קטן יותר אשר יהפוך את הטכנולוגיה לנגישה מבחינה כלכלית למסה.

ניתן לגשת למאמר שפורסם על ידי הצוות באמצעות Nature Nanotechnology.

ראה גם: גרפן: הסופרמן החדש של החומרים


צפו בסרטון: פעמים - מיחזור מים אפורים